Il 4 Dicembre 1998, lo Space Shuttle Endeavour portò in orbita il Nodo Unity con due Pressurized Mating Adapters (PMAs), ed il 6 Dicembre l'equipaggio dell'STS-88 catturò il modulo russo Zarja per unirlo ad Unity, all'interno della stiva dell'Orbiter.
Riviviamo le fasi salienti di quella storica missione.
L'STS-88, ha portato a termine con successo la prima delicata missione di assemblaggio dell'ISS.
Il modulo Unity è giunto presso il Kennedy Space Centre il 23 Giugno 1998 ed è stato scaricato dall'aereo che lo trasportava quello stesso giorno. Quindi è stato trasportato presso la Space Station Processing Facility (SSPF) per i preparativi ed i tests finali. Nelle settimane seguenti esso è stato sottoposto ad una serie di tests e controlli vari, ed infine il suo portello d'accesso è stato chiuso per l'ultima volta il 20 Settembre 1998. Ed in ultimo è stato riempito di aria pura ed asciutta in preparazione al lancio.
Il 27 Ottobre è stato trasferito dall'SSPF alla Launch Pad Payload Changeout Room, dove il 13 Novembre è stato installato nella parte posteriore della stiva dell'Endeavour. Dieci giorni più tardi i managers dei programmi ISS e Shuttle si sono riuniti presso il KSC per la Flight Readiness Review, ed hanno confermato la data di lancio prevista, ovvero il 3 Dicembre 1998.
L'equipaggio del comandante dello Shuttle Cabana ha fatto ritorno al KSC la sera del 29 Novembre. Il countdown è iniziato alle 07:00 del mattino seguente, quando è terminato il lavoro nella stiva dell'orbiter. Il primo di Dicembre sono stati chiusi i portelloni della payload bay dell'Endeavour, e sono stati completati i controlli dell'Orbiter's Navigation System e degli Space Shuttle Main Engines, oltre a quelli sulle unità di misura inerziale e sui sistemi per le comunicazioni. Sono iniziate le operazioni di pompaggio dei reagenti criogenici, e le connessioni ombelicali sono state retratte nella Fixed Service Structure.
Alle 06:00 del 2 Dicembre sono iniziate le operazioni finali di carico degli equipaggiamenti degli astronauti. Il personale addetto alla sicurezza ha poi completato le sue ispezioni finali. La Rotating Service Structure è stata spostata dall'STS-88 e posta in posizione di parcheggio alle 08:00. Prima dell'inizio delle operazioni di pompaggio dei propellenti, i mission managers si sono riuniti per rivalutare le possibilità di lancio durante la finestra programmata di 10 minuti. Precedentemente vi erano il 60 % di possibilità di rinvio del lancio per via delle previsioni metereologiche non ottimali, di seguito la stima è stata ridotta al 30 %.
Il carico dei propellenti dell'External Tank è iniziato alle 18:40, e per le 21:40, sia l'ossigeno liquido (LOX) che l'idrogeno liquido (LH2) erano stati pompati nei serbatoi isolati.
Nel frattempo nei Crew Quarters dell'Operations and Checkout Building, l'equipaggio di Cabana si era appena svegliato e si stava sottoponendo agli ultimi controlli medici. Dopo la tradizionale colazione pre-lancio, gli uomini hanno indossato le proprie tute arancioni a pressione parziale. Dopo gli ultimi controlli, si sono spostati con il bus verso il Pad A del Launch Complex 39. Con l'ascensore sono saliti nella Fixed Service Structure, posta ad un'altezza di 59 metri, dove hanno atteso la chiamata individuale per la salita sull'Endeavour. Il portello laterale dell'orbiter è stato definitivamente chiuso alle 01:56.
Il countdown è proseguito normalmente fino alla sospensione programmata a T-9 minuti, durante la quale la revisione finale ha stabilito che tutti i vincoli metereologici erano compresi nei limiti stabiliti, esclusi quelli del Return to Launch Site (RTLS) abort. Ad ogni modo il conto alla rovescia è proseguito fino alla nuova sospensione a T-5 minuti, quando si è atteso il miglioramento delle condizioni meteo per il RTLS. Alle 03:42 è stato dato un ulteriore "go", ed alle 03:51 è stato retratto l'Orbiter Access Arm. Dopo il riavvio del countdown, a T-4 minuti e 24 secondi, è suonato un Master Alarm nella cabina di comando dell'Endeavour a causa di un'anomalia nell'Hidraulic System 1. Il conteggio è stato automaticamente sospeso a T-4 miuti.
L'indagine aveva determinato che la pressione nel sistema idraulico era caduta al di sotto dei 196,886 gr/cm2 al momento del passaggio da bassa ad alta energia delle Auxiliary Power Units che gestiscono il sistema idraulico dell'orbiter. Il fatto poi, che le letture siano ritornate nei ranges e che siano rimaste stabili, avevano autorizzato ad un ulteriore "go" per la continuazione del countdown fino a T-31 secondi, a quel punto ci sarebbe stata una ulteriore opportunità di una sospensione del conteggio di altri 42 secondi. Purtroppo il conteggio non ha potuto ripartire da zero, in tempo utile per restare nella finestra di lancio, così il lancio è stato rinviato. Quindi, dopo che l'STS-88 è stata posta in sicurezza, l'equipaggio è stato fatto scendere. Il lancio era stato riprogrammato per il giorno seguente.
Il countdown per il lancio del 4 Dicembre era stato fatto partire a T-11 ore. L'equipaggio ha lasciato l'Operations and Checkout Building poco dopo la mezzanotte, ed è stato trasportato al launch pad, dove gli astronauti hanno ripetuto la stessa procedura di ingresso del giorno prima. Alle 00:20, Cabana ha compiuto un check sulle comunicazioni, e ha detta al Launch Control Center, testualmente: "Let's go do this tonight". Il portello dell'orbiter è stato chiuso per il volo alle 01:10. Gli ultimi 20 minuti del countdown sono iniziati alle 02:29. Essi hanno raggiunto la lunga sospensione di 45 minuti a T-9 minuti alle 02:41. L'Orbiter Access Arm è stato retratto alle 03:33, ed è stato commandato all'equipaggio di chiudere e fissare le proprie visiere.
Questa volta tutto è proseguito normalmente. I tre motori SSMEs si sono accesi e subito sono arrivati alla piena potenza, poi, dopo circa 6 secondi, si sono accesi anche i due boosters SRBs che hanno fatto staccare l'STS-88 dalla rampa di lancio alle 03:55. Mentre l'Endeavour si arrampicava nel cielo notturno della Florida, gli astronautii riferivano a terra le letture dei propri strumenti. Appena lo shuttle si è staccato dalla rampa, il controllo della missione è passato a Houston.
Due minuti dopo il lancio, ad un'altezza di 45 Km, si sono spenti i due SRBs e si sono staccati dal resto del velivolo, che ha proseguito la sua ascesa. All'aumentare dell'accelerazione, i SSMEs hanno leggermente ridotto la propria spinta, per ridurre al minimo i carichi aerodinamici sulla struttura Space Shuttle – External Tank. Dopo 8 minuti e mezzo dalla loro accensione, i tre propulsori principali dell'Endeavour sono stati spenti, ed il grande serbatoio esterno, ormai vuoto, si è sganciato per lasciarsi cadere e bruciare nell'atmosfera. I propulsori dell'Orbital Attitude Manoeuvring System (OAMS) sono stati usati per portare l'Endeavour a velocità orbitale.
Nel frattempo Zarja stava completando la sua 222ma orbita, e ad eccezione dell'unità di distribuzione della potenza della Batteria n.1, tutti i suoi sistemi godevano di ottima salute.
Dopo i primi trenta minuti nello spazio, l'equipaggio dell'Endeavour ha aperto i portelloni della stiva per permettere ai radiatori montati al loro interno di disperdere nello spazio il calore generato dai sistemi elettrici dello shuttle. E stata estesa l'antenna a banda Ku, ed è stato acceso il pacchetto scientifico Hitchhiker della payload bay. Alle 09:21, l'equipaggio del Comandante Cabana ha iniziato il proprio periodo di sonno, seppur con due ore di ritardo, alle 09:21.
Il giorno di volo 2, ha avuto inizio con la sveglia alle 16:36, quando Chris Hadfield, un compagno astronauta di servizio a Houston come CapCom, ha inviato ai colleghi in orbita il messaggio "It's time to get ready to build the International Space Station".
Mentre il Comandante Cabana ed il Pilota Frederik Sturckow monitoravano i sistemi dell'Endeavour, il resto dell'equipaggio si è messo al lavoro con le proprie mansioni. Jerry Ross e James Newman, che avevano in programma l'esecuzione di tre attività extraveicolari (EVAs), hanno ispezionato la camera di decompressione dell'Endeavour, ed hanno preparato le loro Extravehicular Mobility Units. Poi hanno controllato il piccolo pacchetto di propulsori da indossare attorno al Portable Life Support System dell'EMU, ovvero il Simplified Aid for EVA Rescue (SAFER), che fornisce una propulsione d'emergenza per aiutare un astronauta a ritornare sullo Shuttle nel caso di perdita del contatto fisico con l'orbiter stesso.
Sempre in preparazione per le EVAs, la pressione della cabina dell'Endeavour è stata ridotta da 998 a 717 gr/cm2. Questo per ridurre la durata dell'operazione di pre-breathing di ossigeno puro, che Ross e Newman dovranno effettuare poco prima di indossare le proprie tute EMU ad ossigeno puro, per ripulire il proprio sangue dall'azoto.
Mentre ad Houston stava facendo buio, Ross e Newman hanno settato l'Orbiter Space Vision System (OSVS). Questa combinazione di videocamere, specchi e bersagli posti nella payload bay e sui moduli dell'ISS, permetterà a Nancy Currie di controllare con precisione il Remote Manipulator System (RMS), il braccio robotico dello shuttle, anche se non fosse stata in condizioni di vedere direttamente il suo end-effector (la pinza del braccio). L'OSVS è stato attentamente testato durante le missioni precedenti, in vista del suo utlizzo per la costruzione dell'ISS.
Currie ha acceso l'RMS ed ha usato la videocamera montata sulla sua pinza, per completare una attenta ispezione della stiva, del nodo Unity, dei Pressurised Mating Adapters (PMAs) ad esso attaccati, dell'Orbiter Docking Sistem (ODS) e dell'Hitchhiker. Dopo di che, è stato esteso l'anello androgino esterno dell'ODS, in posizione di "ready".
Il Giorno di Volo 3, dopo la colazione, Currie ha ancora acceso l'RMS, e quindi ha afferrato il punto di aggrappaggio del modulo Unity, ed ha innalzato il Node quattro metri sopra la stiva. Il movimento è stato molto lento perché c'erano solamente 2,54 cm di gap in ogni lato del nodo, fra esso e le pareti della stiva. Currie ha quinidi girato l'Unity in una posizione verticale, con il PMA-2 rivolto alla payload bay. Dopo aver portato il PMA pochi centimetri sopra l'anello esteso dell'ODS, essa ha rilasciato l'RMS, e Cabana ha attivato i propulsori dell'Endeavour per far unire le due parti, alle 18:45 del 5 Dicembre. Subito i sistemi di aggancio hanno fissato saldamente le due parti.
Il tunnel fra il compartimento dell'equipaggio e il PMA è stato pressurizzato, pareggiando la pressione dello Shuttle. Cabana e Ross, quindi hanno aperto il portello e sono entrati nel tunnel per posizionare delle coperture sulle valvole di sfiato, in preparazione all'ingresso dell'equipaggio nell'Unity più tardi, durante la missione. Essi hanno ciclato il sistema di docking del PMA-1, dall'altra parte dell'Unity, in preparazione all'aggancio con lo Zarja.
Fatto questo, Cabana ha manovrato l'Endeavour per evitare la vicinanza di uno stadio spento di un razzo Delta II lanciato il 6 Novembre.
L'accensione di 6 secondi è stata aggiunta al piano di volo dopo che l'US Space Command, che aveva tracciato il detrito spaziale, aveva informato Houston del pericolo. Pertanto era stato deciso di effettuare l'accensione subito, piuttosto che interrompere il periodo di sonno fra le 04:36 e le 11:36 del 6 Dicembre. Come risultato, quando gli astronauti sono stati svegliati il Giorno di Volo 4, l'Endeavour era altri 32 Km dietro lo Zarja rispetto al preventivato. Questo problema che è stato risolto facilmente durante la manovra finale di rendezvous, che è iniziata con l'Endeavour 88,5 Km nella scia dello Zarja.
Essendo in un'orbita più bassa, l'Endeavour stava orbitando più velocemente dello Zarja, e ad esso si stava progressivamente avvicinando.
Alle 14:30, Cabana ha azionato i propulsori per rallentare la velocità di avvicinamento. Alle 16:15, quando si trovava 14,5 Km dietro lo Zarja, l'Endeavour ha eseguito l'ultima accensione, la Terminal Initiation (TI), per porsi 183 metri sotto il modulo russo un'orbita dopo. Alle 17:45, dal ponte di coda, Cabana ha preso i comandi manuali dell'Endeavour per completare il rendezvous percorrendo una traiettoria che per prima cosa ha portato lo shuttle 106 metri di fronte allo Zarja, e quindi 76 metri sopra ad esso. Dalle immagini trasmesse dall'OSVS, si è visto Cabana abbassare l'Endeavour fermandosi ad una distanza di 3 metri dal modulo. Per tutta la fase finale della manovra, Newman e Krikalev hanno usato dei dispositivi laser portatili per la misura della distanza dei due veicoli.
A questo punto Currie ha iniziato la cattura dello Zarja usando il RMS dell'Endeavour. Non riuscendo a vedere al di là del modulo Unity, essa ha dovuto utilizzare le immagini dell'OSVS per posizionare l'end-effector sopra al punto di aggrappaggio esterno dello Zarja. Dopo averlo afferrato, alle 18:47, essa ha iniziato a manovrare l'equipaggiamento piu massivo mai manipolato dal braccio robotizzato di uno shuttle. Quando Currie è arrivata a portare il sistema di docking del modulo a 4 cm di distanza dall'anello di docking esteso del PMA-1, ha rilasciato l'RMS, quindi Cabana ha azionato i propulsori dell'orbiter alle 19:48 portando i veicoli ad un soft-docking. Subito, a terra, un segnale aveva iniziato ad indicare che i due moduli erano disallineati, ma si è ritenuto che ciò fosse dovuto al fatto che l'RMS stava tenendo Zarja ancora da un lato. Dopo che Currie ha rilasciato l'RMS, è stato ritratto l'anello del PMA-1 per raggiungere l'hard docking fra i primi due moduli dell'ISS.
Questo è uno dei motivi principali per i quali è stato costruito lo Shuttle.
L'Orbiter Docking System, l'Unity e lo Zarja, uniti, si stavano proiettando dalla parte anteriore della stiva dell'Endeavour, di 23 metri. Currie ha usato le telecamere dell'RMS per eseguire un'attenta ispezione esterna dello Zarja scoprendo che gli spinotti di ritegno delle due antenne TORU si erano retratti correttamente, ma nonostante ciò, le due antenne rifiutavano di dispiegarsi. A Houston si stava nel frattempo pensando di far eseguire un controllo visivo a Ross e Newmann durante la loro prima EVA, ma non era ancora stato deciso se essi avrebbero dovuto aprire le antenne manualmente.
Ross e Newman hanno iniziato il Giorno di Volo 5 con i preparativi per la loro prima EVA. Il boccaporto dell'Endeavour è stato aperto alle 17:10 del 7 Dicembre 1998. Diversamente dalle precedenti escursioni, ogni uomo aveva due cavi di sicurezza, ed ognuno indossava con lo zainetto, il sistema propulsivo SAFER. Nell'eventualità in cui uno di essi avesse perso il contatto fisico con l'Endeavour, azionando i propulsori del dispositivo SAFER, sarebbe stato in grado di far ritorno nella payload bay dell'orbiter per afferrare uno dei suoi corrimano nell'attesa che il compagno lo avesse potuto riagganciare con i cavi di sicurezza.
Currie ha usato l'RMS per muovere i suoi due colleghi da un posto all'altro, con la stessa agilità che aveva dimostrato nella manipolazione dei moduli Unity e Zarja. Ross ha lavorato dalla piattaforma mobile montata sull'end-effector del braccio robotico dello shuttle. Newman aveva la sua piccola piattaforma mobile che egli si portava appresso trascinandola manualmente, e che di volta in volta poteva inserire in appositi ricettacoli posti nelle varie zone di lavore. Dal ponte di comando, in cabina di regia, Sturckov piano di volo alla mano, coordinava il lavoro degli spacewalkers con un occhio di riguardo alla timeline.
I due spazionauti hanno iniziato la loro EVA tirando otto cavi fra l'Unity e il PMA-2. Era necessario stendere questi cavi con i moduli impilati, perché quando il modulo Unity era ancora nella stiva in posizione di lancio, non vi era sufficiente spazio per completare questa operazione. Per ogni cavo, Ross doveva scoprire la cavità nella quale inserire il medesimo, poi Newman doveva passargli i cavi di 6 e 9 metri, che erano stivati in un'apposita box della stiva dell'Endeavour. Infine Ross doveva controllare i numerosi pins delle spine poste ad ogni estremità dei cavi per verificarne lo stato. Egli aveva a disposizione un aggeggio per raddrizzare i pins piegati. Dopo aver inserito un'estremità del cavo in una presa, egli doveva poi girare un dispositivo di bloccaggio che fissava la spina, e coprire poi il tutto con una copertura termica. Tale procedura doveva essere ripetuta anche all'altra estremità del cavo.
Quando il loro lavoro sul PMA-2 è stato completato, Currie ha sollevato i due spazionauti in cima alla pila di moduli, in modo tale da permettere loro di installare altri otto cavi fra l'Unity e ed il PMA-1. Infine Currie ha spostato ancora i suoi colleghi per la connesione degli altri 24 cavi fra il PMA-1 e lo Zarja.
Mentre l'intero Complesso stava passando sopra la Russia, è stato inviato da terra un segnale radio per l'attivazione di un paio di convertitori d'energia, in modo tale che l'elettricità prodotta dai pannelli solari dello Zarja ed accumulata nelle sue sei batterie, potesse essere alimentata ai sistemi elettrici dell'Unity.
Quando Houston ha iniziato a ricevere la nuova telemetria, essa ha confermato che il modulo stava ricevendo energia ai suoi vari sistemi, incluse un paio di boxes per la trasmissione dei dati, poste all'esterno del modulo e che serviranno come controllo centrale del nodo.
Una volta attivato da Houston il riscaldamento dell'Unity, Ross ha rimosso le coperture termiche dei ripetitori dei dati. Currie ha posizionato Newman in modo da poter vedere entrambe le antenne TORU all'esterno dello Zarja. Egli ha potuto così verificare che i bulloni esplosivi di dispiegamento avevano effettivamente funzionato, ma per qualche ragione le antenne restavano piegate. Forse il loro dispiegamento era impedito dai cablaggi che si erano induriti a seguito dell'esposizione al gelo dello spazio, o forse era colpa delle coperture termiche. A loro ritorno sull'Endeavour, Ross e Newman avevano totalizzato un tempo di permanenza all'esterno di 7 h e 21'. Ross, che aveva appena stabilito il record americano cumulativo di 30 h e 8' di spacewalking, aveva riferito di aver perso una guida per il cavo e l'attrezzo per le prese. Queste attrezzature sarebbero dovute essere state agganciate all'EMU dell'astronauta e alla sua workstation per tutto il tempo dell'attività extraveicolare. Egli non ha potuto spiegare come le potesse averle perse.
In sostanza, questo materiale è entrato a far parte della crescente nuvola di detriti che circonda la Terra e che minaccia costantemente di collidere con i veicoli spaziali che la attraversano.
Nel corso dello svolgimento dell'EVA, i managers avevano deciso che Krikalev avrebbe dovuto installare il nuovo PTAB una volta che lo Zarja fosse stato aperto il 10 Dicembre, in modo tale da distribuire propriamente l'energia elettrica dalla Batteria 1.
Il Giorno di Volo 6 iniziato un'ora e mezza più tardi, per permettere all'equipaggio di riposarsi meglio, dopo la movimentata giornata precedente. Ross e Newman si sono riposati ulteriormente, ed aiutati da Currie e Krikalev, essi hanno sostituito i filtri delle EMUs ed hanno rifornito i loro PLSSs per la loro seconda EVA. Nel frattempo Houston ha verificato un collegamento remoto che dovrà permettergli il comando dell'Unity via Korolev. Esso è stato utilizzato per accendere i fans e i filtri dell'Unity, per riscaldare il nodo prima dell'ingresso dell'equipaggio.
Alle 15:30 dell'8 Dicembre, Cabana ha dato il via ad una serie di accensioni dei propulsori della durata totale di 22 minuti, per innalzare l'apogeo di 8,85 Km, a quota 399 Km. Durante le manovre, la combinazione Unity-Zarja, dell'altezza di una casa di 8 piani ha ondeggiato dolcemente agganciata alla base dell'ODS. Durante il corso della sua vita in orbita, l'ISS dovrà essere periodicamente risospinta verso l'alto, per controbilanciare il decadimento orbitale indotto dal freno aerodinamico dovuto ai tenui gas presenti negli strati esterni dell'atmosfera terrestre. Inizialmente, ciò verrà effettuato sia dai due propulsori principali dello Zarja, che dagli Shuttles agganciati. Una volta posizionato il Modulo di Servizio, esso rileverà il compito dallo Zarja.
Poco prima di andare a dormire, gli astronauti sono stati informati da Houston che il PMA-2 era appena stato pressurizzato e riscaldato sufficientemente per permettere loro di entrarvici come programmato.
Il Giorno di Volo 7 è iniziato alle 11:36 del 9 Dicembre 1998, e subito Ross e Newman hanno iniziato le operazioni di pre-breathing di ossigeno puro, e tutti e sei i membri dell'equipaggio si sono preparati alla propria parte da svolgere durante l'EVA.
Alle 15:33 Ross e Newman sono usciti nello spazio trascinando con sé due antenne quadre. Currie ha usato ancora l'RMS per sollevare Newman e la sua antenna a circa metà Unity, mentre Ross ha raggiunto la medesima posizione arrampicandosi sui corrimano all'esterno del modulo. Una volta in posizione, essi hanno iniziato a lavorare installando le due antenne, una per lato.
Queste erano le antenne per l'Early Communications System a Banda-S. Una volta attivo il sistema, Houston sarà in grado di inviare comandi e di ricevere dati dall'Unity tramite il network Tracking and Data Relay Satellite della NASA. Questo dovrebbe garantire quasi 24 ore al giorno di collegamento, piuttosto che le sporadiche comunicazioni offerte dal network russo di terra.
Quindi Ross e Newman hanno rimosso i fermi che assicuravano il modulo saldamente nella stiva dell'Endeavour durante il lancio, dai quattro portelli esterni sui quali andranno ad agganciarsi progressivamente i vari moduli della Stazione. Infine, i due spacewalkers hanno installato dei parasole sulle due scatole dei ripetitori dei dati dell'Unity, ed hanno messo delle coperture su tre dei quattro pins metallici che hanno sostenuto l'Unity mentre era nella payload bay; nel frattempo, Ross, che si era fatto la fama del disordinato, aveva inavvertitamente lasciato andare l'altra copertura termica perdendola nello spazio.
Mentre la seconda EVA stava terminando, Currie ha sollevato Newman sul braccio robotico ad un punto nel quale quet'ultimo poteva usare un gancio posto alla fine di un palo di tre metri per dare dei colpi all'antenna TORU vicina al punto di docking inferiore dello Zarja. Dopo una serie di colpi, l'antenna si è estesa fino al suo limite. I due spacewalkers hanno quindi rimosso il cavo con il quale il sistema androgino del PMA-1 è stato controllato durante il docking dell'Unity con lo Zarja. Questa connessione avrebbe dovuto essere permanente, anche se questo particolare comando non sarebbe più stato utilizzato. Il cavo, che va dal PMA-2 lungo l'esterno dell'Unity fino al PMA-2, dovrà essere in futuro riposizionato. Infine, Ross e Newman hanno legato in fasci dei mazzi di cavi esterni ed hanno verificato che non coprissero i bersagli di allineamento dell'OSVS. I due spazionauti hanno fatto ritorno all'airlock alle 22:35 dopo 7 h e 2' di EVA.
Per concludere, Currie ha usato gli obiettivi del braccio robotico per una ricognizione della stiva dell'orbiter, e per documentare l'allineamento dei bersagli OSVS, dell'Unity e dello Zarja.
Il Giorno di Volo 8 ha visto l'apertura di ben sei portelli:
dall'Endeavour all'ODS;
dall'ODS al PMA-2;
dal PMA-2 all'Unity;
dall'Unity al PMA-1;
dal PMA-1 al Pressurised Adapter (PA) dello Zarja; e
dal PA dello Zarja all'Instrument Module (il compartimento principale dello Zarja)
in modo tale da guadagnare un accesso progressivo a tutti i componenti della nascente Stazione Spaziale.
Come prima cosa, la pressione della cabina dell'Endeavour è stata riportata a quella del livello del mare, e quindi è stata equalizzata con quella esistente al di là del primo portello.
Alle 14:54 Cabana e Krikalev, rappresentanti dell'America e della Russia, hanno aperto il portello che dà l'accesso all'Unity. Le luci del modulo sono state accese manualmente, perché per errore il modulo stesso era stato lanciato con gli interruttori della corrente spenti. Krikalev ha celebrato l'evento con una capriola, visto che, fra l'altro, egli presto ritornerà sull'ISS come membro dell'Expedition 1, per una permanenza in orbita di circa cinque mesi.
Gli altri membri dell'equipaggio non hanno seguito i due. Cabana, Ross e Newman hanno acceso i fans dell'Unity, ed hanno portato dei condotti per l'aria dall'Endeavour all'Unity per la rimozione del biossido di carbonio e dell'umidità dal nuovo modulo. Sturckow ha rimosso delle paratie da alcuni armadietti prelevando ed installando del materiale per i futuri equipaggi che visiteranno la Stazione. Ross e Newman hanno eseguito delle connessioni per l'utilizzo del collegamento satellitare TDRS. Cabana, Ross e Newman hano controllato anche l'equipaggiamento per le video conferenze a bordo dello Zarja. Così l'equipaggio ha potuto parlare con Houston, dove fra gli altri vi erano i membri dei primi quattro equipaggi selezionati per la Stazione, assieme a Krikalev. Il cosmonauta ha stretto la mano di Cabana, celebrando il momento, e poi, i due hanno proseguito il loro cammino all'interno della Stazione. Alle 16:12 del 10 Dicembre essi hanno aperto assieme il portello dello Zarja, ed anche in questo caso sono stati seguiti dai colleghi. Currie ha aiutato Krikalev a sostituire il sistema di distribuzione della corrente guasto della Batteria 1. Sturckov e Currie hanno tolto i bulloni di ritegno da alcuni dei pannelli interni dello Zarja. Questi bulloni erano stati installati prima del lancio, per evitare l'apertura degli sportelli, a causa delle vibrazioni al decollo. Alle 21:45 l'intero equipaggio si è raccolto all'interno dei moduli dell'ISS per alcune interviste, quindi gli astronauti sono andati a riposare.
Di ritorno nell'Unity, durante il Giorno di Volo 9, Cabana, Currie e Sturckov hanno continuato a rimuovere pannelli d'accesso e ad installare i vari accessori che man mano trovavano nei vari scomparti.
E' stata aumentata anche la pressione dello Zarja a 1,033 gr/cm2. Mentre chiudevano ogni portello, gli spazionauti settavano la pressione leggermente più bassa di quella del compartimento precedente. La pressione positiva "all'interno" di ogni portello dovrebbe aiutare a mantenerlo pigiato nelle proprie guarnizioni. All'interno di ogni fan dell'Unity sono stati posti dei sacchetti di materiale che assorbe l'umidità , mentre i fans portatili a batteria sono stati lasciati accesi. Dopo altre capriole finali, all'interno dello spazioso vano del modulo Unity, gli astronauti hanno spento le luci e la ventilazione. Il portello verso l'Unity, che era rimasto aperto per circa 28 h e 32', è stato chiuso alle 19:26 dell'11 Dicembre.
Cabana ha ammesso che il suo equipaggio aveva lasciato nel modulo un "regalo" per il prossimo equipaggio che visiterà la Stazione.
Ancora una volta, la pressione interna dell'Endeavour è stata abbassata a 710 gr/cm2, per abbreviare la fase di pre-breathing di Ross e Newman prima della loro terza ed ultima EVA. A tale proposito, essi hanno trascorso la serata testando le loro tute EMUs e i dispositivi SAFERs, e preparando gli attrezzi da usare. Per evitare di perdere altro materiale nello spazio, ogni articolo portato all'esterno era stato legato con due cavetti.
Nel frattempo, a Huston, Greg Harbaugh, il responsabile degli assegnamenti per le EVAs, ha spiegato alla stampa che gli astronauti vedevano le 162 EVAs che sarebbero servite per assemblare l'ISS, con un po' di preoccupazione, al punto da soprannominare questo programma "The Wall".
L'ultima EVA è stata effettuata durante il Giorno di Volo 10, Ross e Newman hanno lasciato l'airlock dell'Endeavour alle 15:33 del 12 Dicembre 1998. Il primo compito è stato quello di rilasciare i legacci di quattro cavi che essi avevano connesso durante la prima EVA, poiché durante una ricognizione video gli ingegneri di Houston avevano notato una tensione eccessiva su questi cavi. Se gli spazionauti non avessero rilasciato al più presto questi legacci allentandone la tensione sui cavi, essi avrebbero potuto non avere sufficiente gioco per seguire la costante espansione e contrazione dei moduli quando sono riscaldati dai raggi solari e quando vengono raffreddati dal passaggio orbitale nell'ombra terrestre, durante ogni orbita.
Successivamente essi hanno ispezionato la copertura di un connettore di cavi, installato sempre durante la loro prima EVA, confermando il suo perfetto isolamento. Dopo aver montato sull'esterno del PMA-2 una scatola con delle chiavi, degli attrezzi elettrici, ed altri articoli per le future EVAs, Ross e Newman hanno controllato alcuni bersagli OSVS, visto che le relative ispezioni televisive avevano evidenziato delle probabili bolle di vernice che si stava staccando. Currie ha usato l'RMS per sollevare Ross in una posizione nella quale ha potuto dispiegare l'altra antenna TORU dello Zarja, usando come in precedenza, un gancio. Dopo aver montato un corrimano all'esterno dello Zarja, è stata condotta un'altra ricognizione fotografica dell'intero complesso modulare.
Infine, dopo aver riposto il materiale da lavoro, Ross e Newman hanno testato le proprie unità SAFER, mentre erano ancora legati all'Endeavour. La telemetria ha indicato che le unità avevano utilizzato più azoto del previsto, ma il breve test è stato considerato comunque un successo. I due uomini hanno fatto ritorno all'Endeavour dopo un'EVA durata 6h e 59', portando il tempo totale di EVA dell'STS-88 a 21h e 22', ed aggiornando il record di Ross, per la NASA, accumulato in sette spacewalks, a 44h e 9'. Una volta rientrati, Sturckow ha depressurizzato il tunnel fra l'Orbiter Docking System dell'Endeavour ed il PMA-2, dando così inizio alle operazioni per l'undocking.
La sveglia, data alle 11:36 del 13 Dicembre, nel Giorno di Volo 11, è stata la prima comunicazione ufficiale data dalla nuova sala di controllo dell'ISS in Houston (ISS Control Room). Dopo i preparativi finali, l'Endeavour si è staccato alle 15:25, Sturckow ha azionato i propulsori per spingere in dietro lentamente l'orbiter fino ad una distanza di 137 metri sopra l'ISS, quindi, con inizio alle ore 15:45, ha portato l'Endeavour a compiere un sorvolo circolare, con il muso in avanti, dell'intera struttura, permettendo ai propri colleghi di scattare fotografie ed effettuare riprese video standard e riprese video IMAX.
Dopo l'undocking, l'ISS era cosi composta: Modulo Zarja – PMA-1 – Modulo Unity – PMA-2.
Dopo la separation burn, avvenuta alle 16:49, l'ISS è scomparsa lentamente all'orizzonte. Sei ore più tardi, la distanza era di 112 Km, e stava aumentando di 30,5 Km per orbita. Da terra è stato comandato all'ISS di ruotare ponendo l'Unity in direzione della Terra. Un altro comando ha posto la Stazione in rotazione lungo il proprio asse principale, al fine da attuare un controllo termico passivo delle sue superfici, dissipando così facilmente il calore solare, in quella modalità di volo chiamata Passive Thermal Control Roll. La Stazione effettuava così una rotazione completa ogni 30', ovvero tre rotazioni per orbita.
Dopo qualche ora di tempo libero, l'equipaggio dell'STS-88 ha completato una serie di mansioni non relative all'ISS. Infine la giornata è terminata con Ross, Newman e Krikalev intenti a riporre l'equipaggiamento utilizzato durante l'ultima EVA. Nel frattempo, Currie ha riportato la pressione della cabina a 1,033 gr/cm2 preparando l'orbiter al rientro.
Cabana e Sturckow hanno passato il Giorno di Volo 12 con i preparativi per il rientro e l'atterraggio. Alle 15:30 essi hanno iniziato i checks dei sistemi per il controllo del volo e delle superfici aerodinamiche. Un'ora più tardi essi hanno attivato i propulsori dell'Endeavour per verificarne lo stato. Alle 18:00 tutti si sono ritrovati per la consueta conferenza stampa di fine volo, che questa volta ha incluso gli Headquarters della Canadian Space Agency di St Hubert in Quebec.
Mentre il loro ultimo giorno completo di volo volgeva al termine, le pessime condizioni meteorologiche in Florida rischiavano di cancellare la prima opportunità di rientro, ed in questo caso l'Endeavour sarebbe dovuto atterrare alla Edwards Air Force Base in California.
Il Giorno di Volo 13 ha visto gli ultimi preparativi per il ritorno sulla Terra. E' stata ritratta l'antenna a Banda Ku, e alle 19:07 del 15 Dicembre 1998, sono stati chiusi i portelloni della stiva, e l'equipaggio si è sistemato nei propri sedili.
L'accensione dei due grossi retrorazzi OAMS dell'orbiter è avvenuta alle 21:47, ed è durata 3' e 8", al fine di rallentare il veicolo e di abbassarne la quota di volo facendolo rientrare nell'atmosfera terrestre circa un'ora più tardi.
L'Endeavour è stato riorientato con il "naso in avanti", in modo tale da presentare il proprio ventre agli strati più sottili dell'atmosfera all'inizio del rientro vero e proprio che è avvenuto alle 22:22. Le molecole ionizzate hanno avvolto lo shuttle causando un blackout radio che è durato qualche minuto. I computers dell'Endeavour hanno controllato il passaggio dello shuttle da astronave ad aliante, e le superfici aerodinamiche hanno quindi sostituito i suoi propulsori di controllo, come forma principale di controlo del volo.
Una serie di grandi "S" nell'atmosfera hanno aiutato l'Endeavour a rallentare perdendo energia potenziale.
Alcuni caccia Lockheed T-38 della NASA si sono levati in volo per intercettare l'astronave. Un aereo ha eseguito un fly around mentre il suo pilota controllava l'esterno dell'orbiter. Cabana ha letto la velocità e l'altitudine di volo al pilota del caccia che ha confermato i dati degli strumenti dello shuttle.
Attraversato il Golfo del Messico, l'Endeavour si è avvicinato alla Florida da sud-ovest. Sorvolando il Centro Spaziale esso ha girato di 299 gradi sopra l'Oceano Atlantico. Questo era il cosiddetto Heading Alignment Circle. Al termine di questa manovra, l'Endeavour si è trovato in linea con la pista d'atterraggio n.15 della Shuttle Landing Facility del KSC. Le microonde del sistema della pista hanno aggiornato costantemente i computers. Come tutti i suoi predecessori avevano fatto fin'ora, Cabana ha preso i controlli manuali per procedere alla manovra finale.
Il pilota del caccia ha continuato a tenere aggiornato Cabana sui dati di volo. Alle persone in attesa a terra, l'Endeavour è apparso improvvisamente dal buio in una zona del cielo illuminata dalle luci della pista. Le eccellenti doti di pilota di Cabana hanno condotto l'Endeavour ad un perfetto atterraggio alle 22:53. Questo è stato solamente il decimo atterraggio notturno della storia degli Space Shuttle. Come al solito hanno prima toccato terra i carrelli di coda, poi Cabana ha abbassato il naso dell'astronave facendo toccare anche il carrello anteriore. Successivamente egli ha aperto il paracadute di coda e l'aerofreno del timone. Quindi ha proceduto delicatamente con il freno meccanico delle ruote dei carrelli. Le ruote dell'Endeavour si sono fermate alle 22:54. Subito, un convoglio di mezzi di servizio e sicurezza si è radunato attorno allo shuttle, degli uomini in tuta pressurizzata hanno inserito dei tubi flessibili nel suo sistema di propulsione per aspirarne in sicurezza i suoi fumi tossici, mentre dell'altro personale ha completato delle altre procedure post-rientro sul veicolo. Un'ora più tardi l'equipaggio ha avuto il permesso di scendere. Esso è stato accolti sulla pista da una folla di persone che ha incluso anche l'Amministratore della NASA Dan Goldin.
La prima missione di assemblaggio dell'ISS era terminata, ma il lavoro era appena cominciato.
Il MODULO UNITY
E' lungo 5.5 m, e largo 4.6 m, ed è interamente fabbricato in alluminio.
L'Unity Node contiene più di 50000 pezzi meccanici, 216 linee per il trasporto di fluidi e gas, e ha 121 cablaggi interni ed esterni per un totale di 9.7 Km totali di cavo. Il peso complessivo del Modulo Unity con i due PMAs attaccati è di 25600 libbre (circa 11.5 tons).
L'immagine è © della NASA.
